http://www.ynet.co.il/articles/0,73...34068,00.html#n



מדענים בטכניון הצליחו "לבלוע" קול

במעבדה בטכניון, הצליחו פיסיקאים ישראלים ליצור אנלוגיה לחור שחור שבולע קול במקום חומר ואור. ההישג יכול לסייע בהוכחת קיומה של קרינת הוקינג גלי ויינשטיין פורסם: 22.06.09, 07:55


פיסיקאים מהטכניון יצרו אנלוגיה לחור שחור שיכול ללכוד קול, באותו האופן שבו חור שחור אסטורפיסיקלי לוכד אור. המערכת שמורכבת מ"עיבוי בוז-אינשטיין הפוך צפיפות" יכולה להציג את אחד מהסיכויים הטובים ביותר לגלות את קרינת הוקינג.



אל דאגה - החור השחור במעבדה בטכניון לא יבלע אותכם. וגם לא יבלע את ארה"ב או את כדור הארץ כולו. זה לא החור השחור שחשבו שפתאום יצמח במאיץ ההדרונים בג'נבה, מדובר באנלוגיה לחור שחור. ג'ף שטיינהאואר, אורן להב וקבוצת המחקר שלהם מהטכניון בחיפה יצרו עיבוי בוז-איינשטיין. זהו אוסף של אטומים שמקורר כמעט לטמפרטורת האפס המוחלט (271- מעלות צלסיוס), ונע בצורה קוהרנטית באותו מצב קוונטי ולפיכך (לצורך התיאור כאן) מתנהג כמו גל אור.





עיבוי האינשטיין-בוז מטופל בעזרת שדות מגנטיים ובעזרת קרן לייזר. הרעיון הכללי הוא לגרום לזרימה סופרסונית של האטומים בתוך עיבוי בוז-אינשטיין. כלומר, אם גלי קול מתקרבים לאטומים בכיוון הנגדי לתנועתם, הם יגיעו לאטומים אבל אף פעם הם לא יהיו מסוגלים לעזוב.



ברגע זה, האטומים הנעים פועלים כמו "חור שחור סוני", שממנו שום קול לא יכול לעזוב. האזור שבו הזרימה משתנה מתת-סונית לסופר סונית היא אופק האירועים. כל גל קול (או מה שקרוי פונונים) שנוצר בתוך אופק האירועים אף פעם לא יכול לברוח בגלל שהזרימה שם היא סופרסונית. זהו החור השחור.



[התמונה הבאה מגיעה מקישור שלא מתחיל ב https ולכן לא הוטמעה בדף כדי לשמור על https תקין: http://www.ynet.co.il/PicServer2/02022009/2033003/sonic-hole_wa.jpg]


ג'ף שטיינהאואר מהטכניון נראה כאן עם המכשור שבו הוא והקולגות שלו השתמשו כדי ליצור את החור השחור (צילום: באדיבות הטכניון)



איך זה קשור לקרינת הוקינג?

חור שחור אסטרופיסיקלי הוא אזור בחלל שהוא כל כך צפוף, עד שהכבידה במרכזו שואפת לאינסוף. מסביב לאזור זה ישנו מה שנקרא אופק האירועים. עצם, ואפילו אור, שחוצה את אופק האירועים של החור השחור לכיוון מרכזו ייעלם ללא שוב.



בעוד שזה בלתי אפשרי לראות חור שחור כשלעצמו – ככלות הכל, שום אור לא יכול לברוח מלכידתו – חורים שחורים נתגלו באופן עקיף על ידי תצפיות של האפקט של השדות הכבידתיים על עצמים סמוכים ועל ידי זיהוי הקרינה המשוחררת כשעצמים חוצים את אופק האירועים.

במשך זמן רב, המושג של החור השחור נחשב – כשמו כן הוא – לשחור משחור. ב-1974 הראה סטיבן הוקינג, כאשר הוא נשען על עבודתו של יעקב בקנשטיין מהאוניברסיטה העברית בירושלים, כי חורים שחורים הם לא בהכרח שחורים. החישובים של הוקינג הצביעו על כך שאם זוג של חלקיק-אנטי חלקיק נוצרו ופגעו באופק האירועים של חור שחור, החלקיק שהיה הקרוב ביותר לחור השחור ייפול פנימה בעוד שהאחר יברח לו. הסכום של החלקיקים הבורחים ירכיב את מה שקרוי קרינת הוקינג, ויכול לחשוף את נוכחות החור השחור.



הבעיה היא שהטמפרטורה של קרינת הוקינג תהיה הרבה יותר נמוכה מקרינת הרקע של היקום, ולכן יהיה מאוד קשה להבדיל ביניהן. מסיבה זו, ניסו מספר קבוצות מחקר ליצור חורים שחורים אנלוגיים במעבדות – כאשר במעבדה ניתן להפחית את טמפרטורת הרקע. אולם עד כה אף אחת ממערכות אלה – שכללו סיבים אופטיים ונוזלים קוונטיים – לא הניבה את גילוי קרינת הוקינג.



ב-1980 הציע הפיסיקאי ויליאם אונרא רעיון מבריק: הבה ניצור חור שחור במעבדה תוך שימוש בקול במקום באור. הוא קרא לחורים שחורים אלה "חורים אילמים". זה לקח 29 שנה אבל הנה - מדעני הטכניון צעדו צעד אחד קדימה לעבר מטרה זו שאותה הציע אונרא.



לחור השחור הסוני שיוצר בטכניון צריכה להיות קרינת הוקינג, אבל במקום חלקיקים הוא צריך לפלוט גלי קול קוונטיים, כלומר פונונים. מכניקת הקוונטים מנבאת שזוגות של פונונים "וירטואלים" בעלי תנע שווה ומנוגד צריכים כל הזמן להווצר ולהיהרס בעיבוי בוז-איינשטיין. אם אחד מזוגות אלה יחצה את אופק האירועים, הוא ישאב לתוך החור השחור ואף פעם לא יברח. האחר יהיה חופשי לנוע לדרכו. מי שיהיה חופשי לדרכו יהיה קרינת הוקינג המפורסמת.

"לפי כמה מחקרים, הפחד הכי גדול של בני האדם הוא נאום פומבי. מספר שתיים הוא מוות. מוות הוא מספר שתיים. זה נשמע הגיוני? זה אומר שאדם ממוצע יעדיף בהלוויה להיות בתוך ארון המתים מאשר לשאת את ההספד."

עד כמה שאני מבין זה לא חור שחור, הוא רק מתפקד ככזה.
עד כמה שהבנתי מהכתבה (ויכול להיות שלא הבנתי נכון) המכשיר הזה משמיע קול זהה בתדר הפוך (במעבר לחלקיקים זה יהיה כאילו הוא יורה על כל חלקיק את האנטי חומר שלו)
לעומת זאת חור שחור רגיל פועל על כבידה ושואב לתוכו את כל החומרים.

חתימתכם הוסרה כיוון שלא עמדה בחוקי האתר. לפרטים נוספים לחצו כאן. תוכלו לקבל עזרה להתאמת החתימה לחוקים בפורום חתימות וצלמיות.

זה לא חור שחור כבידתי, שהוא ריכוז מסה עצומה בנפח קטן שיוצר שדה כבידה/עיקום של המרחב שגורם ליצירת אופק אירועים שאור שעובר אותו לא יכול לצאת.
החור השחור הקוסמולוגי וה"חור השחור" עליו מסופר בכתבה אינם מכשירים ככה שהם לא "פועלים בעזרת" משהו. החור האילם (שם יותר הולם) מיוצר ע"י מערכת שלמה של קירור וליזרים והשד יודע מה עוד, אבל הוא לא מכשיר שמשדר גלים התדר הפוך. מדובר על חליקיקים במצב קוונטי מסויים (עיבוי אינשטיין-בוז) שמפגינים התנהגות מסויימת שכוללת היווצרות של אופק אירועים של גלי קול. שווה לקרוא על פונונים כדי להתחיל להבין במה מתעסקים כאן בכלל.

בשורה התחתונה מדובר באנלוגיה לחור שחור כבידתי.אופק ארועים של גלי קול (פונונים) במקום של גלי אור (פוטונים). החשיבות של התגלית היא בכך שניתן לחקור במעבדה אנלוגיה לחור שחור (ביחוד מוזכרת קרינת הוקינג).

חור שחור אגב לא בולע את "כל החומרים" אלא רק את מה שנמצא מספיק קרוב אליו (ולא רק חומר) ו"ירי" של חלקיקי אנטי-חומר על חלקיקי חומר זה רחוק מאוד מלהיות דומה לחור שחור. חור שחור לוקח את החומר והאנרגיה לאזור במרחב שאתה לא יכול ללמוד עליו כלום (באופן ישיר לפחות) איון של חומר ואנטי-חומר הופך את כל המסה של החלקיקים לאנרגיה, אמנם החלקיקים יעלמו אבל תקבל *המון* אנרגיה (אחרי הכל [TEX]E=m_{o}c^2[/TEX] )

לינק לכתבה באתר הטכניון: כאן

יש גם באקונומיסט ובדיסקברי אבל אני מאמין שהלינק למאמר המקורי שניתן ב YNET הוא המקור היחיד שיחדש משהו מעבר (אם הוא יהיה ניתן לעיכול).